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纳米陶瓷等离子喷涂层硬度的Weibull分布及与涂层组构的对应特性

等离子喷涂层的硬度是反映其耐磨性、强度、使用寿命的重要指标，它与涂层的组构有对应的关系，但其测定结果分散性较大。为了精确测量陶瓷等离子喷涂层的硬度，在NiCrAl合金表面等离子喷涂制备了Al2O3-13％TiO2（AT13）纳米陶瓷涂层（nee）和对照用微米涂层（mcc），采用显微硬度测试仪测量了其显微硬度，研究了其Weibull分布特性，通过SEM、XRD等分析了nee涂层显微硬度与微观组织结构的关系，并通过TEM对涂层的微区结构进行了表征。结果表明：ncc涂层的平均显微硬度显著高于mcc，且呈双态分布；两者硬度的Weibull分布呈分散性，但nee涂层的分布较均匀，微裂纹细小且粒径小，以α-Al2O3和γ-Al2O3及少量金红石型Ti02为主要物相；ncc涂层具有优异的力学性能主要归因于其组织的晶粒细化、纳米TiO2颗粒镶嵌于Al2O3孔隙中、Al2O3微晶弥散分布、微裂纹韧化等。

关键词: 等离子喷涂 , Al2O3—13％TlO2 , 纳米陶瓷涂层 , 显微硬度 , Weibull分布 , 微观组织

等离子喷涂纳米二氧化锆涂层性能的研究

李伟 , 王灿明 , 孙宏飞 , 渠智彦 , 毕继鑫

电镀与涂饰

采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.

关键词: 镍基高温合金 , 纳米二氧化锆 , 等离子喷涂 , 显微组织 , 显微硬度 , 热震性能 , 结合强度

Fe3Al金属间化合物及其复合涂层的组织结构与性能

王灿明 , 孙宏飞 , 宋强 , 万殿茂

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.07.009

以Fe3Al金属间化合物粉末与WC混合粉末作为喷涂材料,采用热喷涂的方法在Q235钢基体上制备出复合涂层.对涂层组织与性能进行了分析.结果表明:该类涂层组织致密,硬度较高,具有良好的耐磨性能.

关键词: Fe3Al , 金属间化合物 , 涂层 , 显微组织 , 耐磨性

粉末粒度对等离子喷涂Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层组织结构及性能的影响

王灿明 , 孙宏飞

材料保护

等离子喷涂粉末的粒度影响涂层组织结构与性能.选用4种不同粒度的Al2O3-13%TiO2(AT13)粉末等离子喷涂陶瓷涂层,研究了喷涂粉末粒度对涂层组织结构、孔隙率、显微硬度和沉积效率的影响.结果表明:采用较细的喷涂粉末制备的AT13涂层致密、均匀,孔隙率低;随着喷涂粉末粒度增大,涂层的孔隙率增加,显微硬度降低,沉积效率先增后减;采用粒度为38～44μm的粉末喷涂涂层时沉积效率最高,达到51%,涂层组织也较致密,这是等离子喷涂AT13陶瓷层较理想的粒度.

关键词: 等离子喷涂 , 陶瓷涂层 , 组织结构 , 孔隙率 , 显微硬度 , 沉积效率

超音速火焰喷涂粉末粒度对金属陶瓷层组织和性能的影响

左俊文 , 孙宏飞 , 王灿明 , 张霞 , 李冲

材料保护

目前,有关粉末粒度对超音速火焰喷涂(HVOF)金属陶瓷层组织及性能的影响报道不多.采用HVOF法在T10A钢带表面制备了3种粒度的WC-12Co粉末金属陶瓷层,测定了涂层的显微硬度、物相、磨粒磨损过程中的相对磨损量,讨论了粉末粒度对涂层显微硬度、物相、耐磨粒磨损性能的影响；对涂层的微观表面形貌进行了观察对比,分析了粉末粒度对涂层显微组织的影响.结果表明:随着粉末粒度的减小[200目、400目、纳米级(经团聚)],涂层表面形貌更加致密；涂层的平均显微硬度升高,硬度值分散度降低,耐磨粒磨损性能提高.

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-12Co粉末 , 金属陶瓷涂层 , 粉末粒度 , 组织 , 物相 , 磨粒磨损 , T10A钢带

高温扩散法制备铁铝金属间化合物涂层

王灿明 , 孙宏飞 , 万殿茂 , 于美杰

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.03.012

针对金属间化合物在工业中作为高温结构材料使用存在脆性的问题,将金属间化合物以涂层的方式应用.以Fe-Al系为研究体系,以高温扩散制备的方法获得了良好的Fe-Al金属间化合物涂层.实验结果表明,在合适的工艺参数下,所得到的涂层具有单一性、致密性且与基体结合良好.该涂层具有良好的高温耐磨、耐蚀、耐氧化等特性.

关键词: 金属间化合物 , 涂层 , 高温扩散法